本发明公开了一种利用合成气高选择性生产低碳混合醇的设备及方法，属于合成气转化与利用技术领域。本发明方法由费托反应器、氢甲酰化反应器以及加氢反应器串联构成，先将合成气通过费托合成高效转化为低碳烯烃，将未反应的合成气和低碳烯烃通入氢甲酰化反应器转化为多一个碳原子的醛类产品，未反应的合成气通过简单的冷凝分离并进入费托合成循环使用，醛类产品进入加氢反应釜进行醛类的加氢反应，得到含量非常高的醇类产品。本发明方法能够将合成气高效转化为烯烃并进一步转化为高附加值低碳混合醇，避免了分离低碳烯烃和合成气所产生的大量能耗，实现了合成气的循环使用，且能够控制混合醇中碳数的分布。